EXPLOTACION DE LA AGUAS SUBTERRANEAS

UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLOFACULTAD DE INGENIERIA AGRICOLA

Dr. Luis A. Toledo Casanova

2013

EL AGUA EN EL MUNDO

Aguas superficialesLagos de gua dulce0.009 lagos salados y mares interiores0.008Almacenamiento temporal en ros y canales0.0001Aguas SubterrneasAguas vadosas (incluida la humedad del suelo)0.005Agua subterrnea hasta una profundidad de 1 Km0.33Agua Subterrnea ms profunda (muy salada)0.29

Otras aguasCasquetes polares y glaciales 2.15Atmsfera0.001Ocanos97.2Datos procedentes del U.S Geological Survey

Relieve de la tierra

ORIGEN DE LOS CONTINENTESTECTONICAGLACIACIONES

ORIGEN DE LOS VALLES

GENESIS DE LA CUENCA SEDIMENTARIA

LA CUENCA SEDIMENTARIA

Perfil geomorfolgico

LOS ACUIFEROSLos acuferos en la cuenca sedimentaria

LOS ACUIFEROS

Fases de la perforacin de pozos tubulares

Traslado de los equipos

Proceso de perforacin

Desmovilizacin

Anlisis de aguas

PERFORACIONMtodos conocidosArtesanalesMtodo del chorroMtodo RotativoMtodo a percusin

POZO ARTESANAL

METODO DEL CHORRO

ESQUEMA METODO ROTATIVO

Tipos de Perforadoras rotarias.Bipi mecnicaBipi hidrulicaMotorizada

Mtodo de percusin

Rotaria con castillo bipiepolipastoEslabn giratorioBarra KellyBomba de lodosWinchemotorManguera de presinMesa giratoriaCables y poleascastillo

Rotativa de propiedad de la UNPRG

Rotativa HidrulicaControles digitalesMesa giratoriaCarril para el ascenso de la mesaCables hidrulicos

Rotativa HidrulicatorreBombas hidrulicasMotor de perforacinBarras de perforacin

Motor y bombas hidrulicas

Rotaria artesanal montada en un chazis

Mquina de percusin rudimentaria

Elementos de una mquina depercusinbrocaademewinchepoleaHerramienta pesocablesMotor de perforacincastillo

Bayler usado para extraer los detritosbayler

Rotaria motorizada

Rotaria motorizada

Partes principales de la maquinaria rotativaTorre o castilloWinche o cabrestanteMesa rotariaBomba de lodosEslabn giratorioBarra KellyBarras de perforacin: de peso y normalesBrocasAccesorios: martillos. Llaves, elevadores grapas etc.

Herramientas usadas en la percusin

MOTOR DE PERFORACION

Bomba de lodos de pistones

Bomba de lodos hidrulica

WINCHE O CABRESTANTE

MESA ROTARIA

TRICONO DE DIAM. 7ESFERA ROTATIVAROSCA CONICAMATER9IAL DE TUGSTENOESFERA ROTATIVA

TREPANOS ARRIMADORESTRICONOTRICONO ARRIMADOR

TUBOS FILTRO DE PVC C10

TUBOS PVC CLASE 10; 8

FILTROS RANURADOS - JHONSON

TRAPEZOIDALFICHA TECNICA DE FILTRO DE ACERO INOX.AISI 304 15 TIPO PUENTE TRAPEZOIDAL

TRAPEZOIDAL

Instalacin del filtro con electrodos inoxidables

PREPARACIN TUBOS DE FIERRO

TUBERIA DE ADEME

TUBERIA DE PVC C10

FILTRO RANURA CONTINUA

Efecto de las aguas incrustantesAgua incrustante: Tiende a depositar minerales en la superficie de la rejilla de los filtros obstruyendo sus ventanas libres.Aguas incrustantes.Ph > 7.5Dureza de carbonatos: >300ppmHierro: >2.0 ppmManganeso: >1.0 ppm.

Aguas incrustantes

Efectos de la corrosin en filtrosLa corrosin agranda las rejillas y adelgaza las paredes del ademeIndices de corrosividad:pH < 7.0Oxgeno presente > 2.0 ppmSulfuro de H < 1.0 ppmSlidos disueltos totales >1,000 ppmCo2 > 50 ppmCloruros > 500 ppm.

Efecto de las aguas corrosivasen las ventanas de los filtros

Fluido de perforacinComponentesAgua de ro, de noria etc.Bentonita u otro tipo de arcillaAglutinantesDetritos provenientes de la perforacin

AGREGADOS QUIMICOS

Preparacin del fluido de lodos

Objetivos del lquido de perforacinLubricar las brocas Limpiar los trpanos Impermeabilizar las paredes de la perforacin para impedir que se derrumbenElevar los detritos desde el fondo de la perforacin hasta la superficieReducir la friccin de las barras contra las paredes del pozo y Mantener en suspensin las partculas cuan se apaguen los motores.

VISCOCIDAD DE LOS LODOS

DENSIDAD DE LOS LODOS

Circuito de lodos

ACCIONES DE PERFORACIONArmado de los equipos y campamentosConstruccin del circuito de lodosInicio de la perforacin: pozo pilotoControl de las caractersticas fsicas del fluido de lodos.DiagrafaArrime o ensanche con brocas de dimetros sucesivos.EntubadoEngravadoPruebas hidrulicasLimpieza del terrenoSeguridad o tapa del pozo.

Diagrafa en el pozo piloto

Diagrafa en el pozo piloto

RESULTADOS - RAYOS GAMMA

Perfil segn resultado del carrotaje

Rayos Gamma

Uniones de fierro para la tubera de ademe

Ranurado del tubo PVC C 10

Velocidad de perforacinExperiencia y habilidad del operador y del supervisorCondiciones de funcionamiento de las herramientas y equiposPresin hidrosttica del fondoProfundidad del pozoDureza de la formacinCondiciones locales, tales como: fallas, grietas, cavernas, derrumbes, cantos grandes.

Anlisis de las muestras del perfil

Anlisis de las muestras del perfil

Velocidad de perforacinArenas9 m/dGravas9Lutita pegajosa6Lutita arenosa15Arcilla pegagosa9Arcilla arenosa21Cantos rodados5Arenisca dura6Arenisca suave23Conglomerados6Pizarras24Calizas12Dolomita5Granito4Rocas metamrficas8Lava4

Diseo del Pozoprofundidad del pozoDimetro del pozolocalizar las zonas de los filtros,Tipo de filtro y pre filtroLocalizar zonas con altos contenidos mineralgicos.Necesidad de revestimiento de los primeros metros del pozoetc.

DISEO DEL POZO

PRE FILTRO O PAQUETE DE GRAVADISPOSICION DEL PRE FILTRO EN LA COLUMNA DEL POZO

Instalacin del ademe

Instalacin del ademe

Instalacin del paquete de grava

Engravado y lavado

Determinacin del perfil litolgicoProspeccin geofsicaMuestras de perforacin cada metroVelocidad de perforacin Diagrafa o corretajeAnlisis por microscopio.

METODOS GEOFISICOSSirve para verificar la testificacin directaMiden la porosidad y permeabilidad de la formacin.Se clasifican:Operaciones de superficie:Geossmicos, Geoelctricos.Operaciones de sondeo: Resistividad elctrica, Rayos gama

Diseo del pozoProfundidadDimetro de perforacinZona de filtrosDimetro del tubo de ademeCalidad y tipo de filtrosTipo de pre filtros.

Diseo del pozoPerfil del ademe

DESARROLLO DEL POZO

Compresora utilizada en el desarrollo del pozo

Mtodos para el desarrollo del pozoMtodo del pistn Mtodo Air liff (aire comprimido)

Mtodo del pistn

Instalacin de las lneas de aire comprimido

COMPRESORA

Desarrollo del pozo

Desarrollo del Pozo

Mtodo del aire comprimidoPresiones y velocidades del fluido recomendablesDimetro del orificioPRESION(mm) 7 Kg/cm2 10 Kg/cm2 14 Kg/cm2V (m/s)V (l/s)V (m/s)V (l/s)V (m/s)V (l/s)4.763634454551496.353660458051879.5336136451745120012.7362504531051352FUENTE: Manual del Curso de Estudio de Fuentes y Aprovechamiento de agua subterrnea UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CUYO ARGENTINA.

LAVADO DEL POZO

Ensayo por bombeo

CAUDALMETRO

Caudalmetro

ENSAYO POR BOMBEO

SONDA ELCTRICA PARA MEDIR ND

Instalacin de la bomba

TUBERIA DE SUCCION PARA PRUEBAS

Instalacin de la linterna y el cabezal

PRUEBAS PARA POZOS TUBULARES VERTICALIDADLAVADO DEL POZODESARROLLO DEL POZOENSAYO POR BOMBEODESINFECCION

NIVELES DE TRABAJO DE UN PT.La prueba de caudales escalonados sirve para determinar el caudal de trabajo y la profundidad donde se debe de colocar la bomba de succin

La frmula de Jacob sirve para determinar la relacin caudales Vs Niveles Dinmicos

Consecuencia del desvo del ademe

Fuentes posibles de la desviacinTubo de ademe torcidoDesviacin durante el proceso de perforacin.Flexin de las barras de perforacin

PRUEBA DE VERTICALIDADEQUIPO DE PRUEBA

PRUEBA DE VERTICALIDADSemejanza de tringulosD = desviacin a la profundidad pd = desviacin al nivel de referenciah = altura desde la polea al nivel de referenciap = profundidad considerada

dDhh+p

PRUEBA DE VERTICALIDADNivel de referencia

DESVIACION DE LA VERTICALIDAD

POZO PARCIALMENTE PENETRADO

INTERFERENCIA DE POZOS

CLASIFICACION DE LAS AGUAS

Sellado del pozo

Sistema de extraccin

Componente del rbol

Componentes del rbol

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